資源描述：
《美俄新型登月航天服技術(shù)研究進展.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、工程報告載人航天2010年第2期美俄新型登月航天服技術(shù)研究進展管春磊李猛陳景山(中國航天員科研訓練中心)摘要載人登月，對航天員穿著的航天服提出了多樣化的使用環(huán)境要求，特別是出艙活動(EVA)期間的需求。通過航天服的研發(fā)，美國對登月航天服壓力服、液冷服、生命保障系統(tǒng)和通信電子系統(tǒng)等進行了重，點研究，制定了相關指標體系，并進行了權(quán)重因數(shù)評估，建立了地面模擬試驗設備，并通過激光掃描和計算機建模等手段，有力地促進了新型登月航天服的研制。俄羅斯也基于“海鷹”一M航天服，提出了行星壓力服設計概念，還特別研究了提供下軀干活動性的相關部件技術(shù)。
2、最后，提出了對我國自主研制新型登月航天服的有關建議。關鍵詞登月航天服艙外活動艙外航天服分類號V444．3'91文獻標識碼A文章編號1674—5825(2010)02—0045--081引言月球環(huán)境與空間環(huán)境存在很大差異，月球存在引力(相當于地球引力的1／6)，無所不在的月塵時刻威脅航天服外層材料和軸承的性能，月球山巒起伏的地形地貌也給航天員艙外作業(yè)帶來困難。此外，月球艙外活動內(nèi)容更為復雜，環(huán)境條件更為惡劣，其中包括月球基地的建造和科學考察活動，艙外活動的時間更長，范圍更遠，這就要求航天Hi(特別是下肢)具有更好的活動性，生命保障
3、系統(tǒng)能夠維持長時間使用并具有模塊化替換功能，對通信測控系統(tǒng)性能也提出更高要求。同時，還需要航天服能夠與月球車、動力補給站等裝備具有相兼容的接口。歷史上，曾真正使用過的登月航天服是美國“阿波羅”航天服，其研制于1965年啟動，有效保障了“阿波羅”lO次飛行任務，其中經(jīng)歷了多次修改，從最初研制到最后任務完成配備了A5L、A6L、A7L、A7LB四種型號航天服。1964年，隨著載人登月計劃出臺，蘇聯(lián)也曾研制過“鷲”型軟式登月服、“隼”型和“海鷹”型半硬式登月服。雖然這些航天服沒有經(jīng)歷過實戰(zhàn)，但通過改進強化逐漸發(fā)展為現(xiàn)在的俄羅斯“海鷹”
4、系列航天服。從1997年，美國航空航天局(NASA)就開始資助一些私人公司和院校，進行適合月球和火星探索的“先進航天服”項目的研究，先后研制出多種艙外服樣機。并每年對先進出艙系統(tǒng)進行為期2周的野外聯(lián)合演練，得到大量可貴經(jīng)驗和數(shù)據(jù)。2004年美國公布了“太空探索新構(gòu)想”和“星座”計劃，2005年秋，NASA組織各個研究機構(gòu)，對“星座航天服”系統(tǒng)進行了論證，極大地推動了工程研制的啟動。俄羅斯航天服研究人員，也對基于俄羅斯“海鷹”航天服技術(shù)的登月艙外服概念進行了初步研究。本文對美、俄新型登月服的研究進展和成功經(jīng)驗進行了分析，希望對相關
5、研究人員有參考借鑒作用。2主要研究內(nèi)容2．1壓力服技術(shù)登月艙外航天服主要由通風液冷服、艙外壓力服、防護(包括熱、微隕石、灰塵和輻射)服，以及生命保障系統(tǒng)、測控系統(tǒng)等組成，其中登月艙外壓力服是重要的組成部分，也是美、俄新型登月艙外服初期研究的重點，通常由頭盔、上軀干、下軀干(包括腰部、來稿日期：20LO-02—22；修回日期：20LO-05—20。．作者簡介：管春磊(1976．09一)，女，碩士，助理研究員。主要從事航天醫(yī)學工程科技情報研究。45載人航天2010年第2期工程報告腿部和腳部)、衣袖和手套組成。雖然麻省理丁等高校提出一
6、些新概念壓力服(如生物航天服、變色龍航天服等)，而且NASA也向社會公開招標“星座”計劃航天服，但美國近些年進行的月球和火星壓力服新技術(shù)研發(fā)，還是以MarkIII(圖1)和第一代、第二代I-Suit(圖2)等先進航天服樣機為基礎進行的。所進行的研究包括：圖1MarkIII壓力服圖2第一代1-Suit(左)和第二代I-Suit(右)(1)上軀干技術(shù)研究。根據(jù)未來登月任務需要，美國國際橡膠公司(ILCDover)研制出用新型布料制成的軟式上軀干(SUT)樣機【11，SUT除了質(zhì)量輕、可折疊存儲之外，其最大的優(yōu)點是可以被快速重新組合和
7、尺寸調(diào)整。此外，NASA相關人員還提出背入式上軀干與氣閘艙相結(jié)合(即“航天服氣閘艙”概念)121，防止月塵污染的相關技術(shù)。俄羅斯航天服專家研究了上軀干與月球車的接口方案【3I，即采取“j點式機械接口”技術(shù)，通過該項技術(shù)。乘組成員能夠自主完成46所有的氣閘過程、航天服穿脫、月球車上車／連接，下車和長時間月球車駕駛。(2)下軀干技術(shù)研究。俄羅斯登月壓力服方案中14I，特別在下軀干使用一種軟關節(jié)(全織物技術(shù))和軸承相結(jié)合的技術(shù)，極大地提高了下肢活動性，能夠滿足月球科學考察時航天員在崎嶇地面行走和下蹲采集樣本等要求靈活性較大的工作。為了
8、讓穿著更為舒適，俄歲斯研究人員提出了下軀干舒適襯墊設計。(3)手套技術(shù)研究。為了避免未來月球艙外作業(yè)時手套的熱與微隕石防護層(TMG)上產(chǎn)生切口，基于目前美國使用的第六代新型航天服手套，美國國際橡膠公司和NASA約翰遜航天中心進行了材料特性評估，研究了材料抗切割
